基于多相流技術的立式磨選粉性能分析與流場仿真研究.pdf

1、水泥工業(yè)是典型的資源和能源依賴型產業(yè)，在經濟高速發(fā)展的今天，如何提高水泥產品的質量、降低水泥的生產成本，從而在激烈的市場競爭中占據優(yōu)勢，已成為水泥企業(yè)面臨的嚴峻局面。眾所周知，傳統(tǒng)的粉磨工藝主要是用球磨機進行粉磨作業(yè)，但是它對能量的利用率較低。而當立式磨用于水泥工業(yè)的生料粉磨以后，由于其顯著的節(jié)能效果，很快引起人們的興趣和注意，它以其獨特的節(jié)能粉磨原理粉磨物料，克服了球磨機粉磨機理的某些缺陷，集破碎、粉磨、烘干、選粉和氣力輸送等多功能于

2、一體。
　　 立式磨選粉的作用是及時的將粉磨到一定粒度的細粉分離選出，粗粉則重新返回磨盤進行再粉磨，防止細粉在磨內黏附研磨體引起的緩沖作用和細度粗細不均現象。立式磨選粉性能的好壞直接影響著立式磨粉磨效率的提高與否，所以立式磨選粉流場的研究對于提高立式磨粉磨效率具有重要意義。評價立式磨選粉性能的指標有提高系統(tǒng)的產量、降低系統(tǒng)的能耗、易于調控產品的細度等。影響立式磨選粉性能的因素主要包括風量、風速、壓差、噴口環(huán)結構、導流葉片角度等。

3、風速的大小則決定了物料顆粒被帶起的高度，而風量的大小決定了可以被攜帶物料量的多少，風速和風量是影響立式磨成品質量好壞的重要因素之一。壓差是指立式磨進出口的壓力損失，是立式磨操作的關鍵參數之一，壓差的穩(wěn)定對立式磨的穩(wěn)定運行至關重要。
　　 由顆粒的分級原理可知，通過調節(jié)導流葉片的角度可改變粉塵顆粒的初速度以及選粉區(qū)渦流的流線曲率，因此可以通過導流葉片來調節(jié)成品的細度。通過對立式磨選粉流場的數值模擬分析得到，導流葉片傾斜布置時流場速

4、度比導流葉片徑向布置時流場速度明顯增大，物料分散性變好，所以導流葉片傾斜布置時有利于選粉效率的提高。
　　 論文以SOLIDWORKS軟件和FLUENT軟件為平臺，采用Mixture多相流模型和RSM湍流模型，分析立式磨選粉流場中壓力與速度的變化趨勢。流場數值模擬結果表明，噴口環(huán)處的速度最大，其次是磨輥旋轉壁面的速度，中心區(qū)域的速度最小，立式磨選粉流場流體流動符合近壁區(qū)與核心區(qū)的流動特點。處于相同水平截面區(qū)域的速度對稱分布，速度

5、由中心向外逐漸增大，增大到最大值后反而又會減小，速度呈現脈動特點，總體上說速度是自下而上遞增的，但是由于磨輥的旋轉、局部會出現波動，隨著進風量的增加，立式磨選粉流場的速度明顯增大，但是脈動情況也加劇。
　　 流場動壓變化的趨勢是自下而上，由內而外增加，中心是低壓區(qū)域，局部出現高壓區(qū)域，噴口環(huán)處的動壓最大，其次就是磨輥旋轉壁面的動壓。靜壓與總壓的變化趨勢是自下而上減小，由內而外增加，立式磨磨盤與殼體之間是最大壓力區(qū)域。局部存在低壓